Zhang Heng y Su Sismógrafo

Los antiguos astrónomos chinos crearon numerosos aparatos de observación astronómica y astrológica, algunos de los cuales muestran con exactitud los cambios posicionales de los cuerpos celestes. El ecuador celeste es un gran círculo en una imaginaria esfera estelar en el mismo plano que el ecuador de la Tierra, y a la vía de rotación del Sol por año se le denomina Eclíptica. Como resultado de la inclinación que presenta el eje de rotación de la Tierra, el ecuador celeste tiene una inclinación de 23, 26° con respecto a la inclinación del plano de la Eclíptica. Los dos puntos de la esfera celeste en los que se corta la eclíptica con el ecuador celeste son denominados equinoccios primaveral y otoñal. Los antiguos instrumentos astronómicos servían principalmente para exponer la diferencia y conversión entre los sistemas de coordenadas ecuatoriales y elípticas. Zhang Heng (78-139), famoso astrónomo de la dinastía Han del Este, además de experto en creación de dispositivos astronómicos, fabricó el "Hun Xiang" (globo celeste de China), que funciona y gira por medio de engranajes impulsados por las gotas de agua que salen de una clepsidra. La fuerza mecánica coincide con la circulación de la Tierra alrededor del Sol, y los cambios astrológicos. Antes de Zhang Heng, los chinos produjeron varios artefactos similares a la esfera celeste, tales como el "Hun Tian Yi", el “Jian Yi", el "Yang Yi〃, el "Gui Yi" entre otros, con principios de funcionamiento tan complicados que se hace difícil de explicar en palabras. En comparación, el "Di Dong Yi〃 (sismógrafo) inventado por Zhang Heng es una máquina de alta precisión y su principio científico es fácil de entender.

Zhang Heng y Su Sismógrafo
Sismógrafo(maqueta) inventado por Zhang Heng

Compulsado por los múltiples daños que causaban los terremotos Zhang Heng se empeñó en crear un aparato capaz de informar sobre la ocurrencia de estos desastres en zonas remotas, o pronosticarlos con la detección de ligeros temblores sísmicos. Se cuenta que durante un viaje de Zhang Heng en carroza, el conductor frenó inmediatamente los caballos ante una emergencia, por lo que el científico estuvo a punto de salir disparado del carruaje por efecto de la inercia. Inspirado por este incidente, calculó que todo objeto movido por inercia durante el breve tiempo que dura un sismo debía generar una fuerza cuya medida haría posible informar y pronosticar los temblores. El sismógrafo inventado por Zhang Heng es un recipiente de bronce en forma de barril poligonal con un diámetro de ocho pies. En sus ocho lados se instalan 8 dragones cuyas cabezas están orientadas hacia arriba en 8 direcciones: Este, Oeste, Norte, Sur, Noreste, Sureste, Noroeste y Suroeste. En la boca de cada animal mitológico hay una pelota metálica. Tiene asimismo ocho sapos de cobre que rodean al gran cubo con bocas abiertas para recibir las pelotas. Dentro del sismógrafo se coloca un sistema mecánico complicado: en el centro se eleva un péndulo en constante desequilibrio. Cuando ocurría un sismo, el péndulo se inclinaba en la dirección del mismo, haciendo que se abriera exclusivamente la boca del dragón orientado en ese sentido, el cual dejaba escapar una bola a la boca del sapo ubicado justo debajo de él, mientras las demás bocas permanecían cerradas. La caída de la bola hacía sonar el metal, lo cual servía de alerta.

El primer sismógrafo fabricado por Zhang Heng, instalado en Luoyang, la capital imperial de la dinastía Han del Este, hizo pronósticos correctos sobre varios terremotos. En el año 138 del Reinado de Yonghe del Emperador de Shundi de la dinastía Han, ocurrió algo extraño: un día se disparó la pelota del dragón que apuntaba al oeste, sin que nadie en la ciudad hubiese percibido el menor movimiento del suelo. Pero unos días después, se informó de un terremoto que había sacudido un lugar de la prefectura de Longxi, muy lejana a la capital, lo que causó admiración por el funcionamiento del aparato. El monarca ordenó a los historiadores que en lo adelante registraran las localizaciones de los sismos según la función del sismógrafo. Más de 1.000 años más tarde, en el siglo XIII, se produjo en Persia un aparato similar. El principio de la invención de Zhang Heng todavía se aplica a los sismógrafos modernos. Por su diseño ingenioso, su probada eficacia y su apariencia hermosa y solemne, el "Di Dong Yi" se ha convertido en símbolo de los logros sobresalientes de la ciencia y la tecnología de la antigua China, y su inventor Zhang Heng es recordado como gran astrónomo y literato del pueblo chino.